淺談油品長輸管道路由的選擇

王健 董振

【摘要】油品長輸管道建設(shè)項目成敗的關(guān)鍵是管道路由選擇是否達到最優(yōu)。最優(yōu)的長輸管道路由的選擇應(yīng)在遵循現(xiàn)行的國家法律、法規(guī)的前提下，根據(jù)工程建設(shè)目的和市場需求，結(jié)合沿線城市、工礦企業(yè)、交通、電力、水利等建設(shè)的現(xiàn)狀與遠期規(guī)劃，以及沿途地區(qū)的地形、地貌、地質(zhì)、水文、氣象、地震等自然條件，并充分考慮將來施工時是否順利、建成后的巡檢、使用和維護是否方便等諸多方面，綜合分析后確定。上述種種制約因素，迫使長輸管道的路由必須要做出合理的避讓，因此通過進行對管道路由的合理優(yōu)化，進而做出可行方案的經(jīng)濟分析比較，確定最優(yōu)路由，最終達到管道建設(shè)成本及運營成本最低的目的。

【關(guān)鍵詞】長輸管道 路由選擇 技術(shù)現(xiàn)狀 關(guān)鍵要素

近年來，隨著科技的不斷發(fā)展，管道運輸已經(jīng)逐漸成為石油、天然氣、煤炭等能源運輸?shù)闹饕侄沃?。在我國主要的五大運輸方式中，管道運輸與鐵路、公路、航空、水路相比，管道運輸有著投資低、能耗小、建設(shè)周期短、不受氣候影響等優(yōu)點。在油品運輸方面，管道運輸有其獨特的優(yōu)勢，首先它能夠平穩(wěn)且不間斷輸送，不受惡劣氣候影響，能夠保證生產(chǎn)的連續(xù)性；其次是管道運輸相對安全，對油品而言，公路、鐵路運輸均存在危險性，國外稱之為“移動炸彈”，管道則在地下密閉輸送，具有極高的安全性，兼之管道運輸過程中無“三廢”排放，利于生態(tài)環(huán)境的保護；三是能夠保證油品的質(zhì)量，管道運輸在密閉狀態(tài)下進行，無油品揮發(fā)，油品質(zhì)量不會降低；四是管道運輸相對經(jīng)濟，管道運輸自動化程度高，人工、能耗等運營成本顯著降低。

目前，我國油品長輸管道建設(shè)如火如荼，并且呈現(xiàn)向大口徑、高壓力、長距離、多品種的大型管道發(fā)展的趨勢。

1 路由選擇的在油品管道建設(shè)項目中的地位

路由選擇是管道建設(shè)項目的首道程序，路由選擇的合理與否直接決定了管道本身的設(shè)計和建設(shè)難度，并會對管道沿線的城市發(fā)展及遠景規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境、安全衛(wèi)生防護等問題造成一定影響。從數(shù)學(xué)角度來看，“兩點間直線最短”，因此，管道的理想路由即為從首站到末站的一條直線。但是，由于實際中的諸多因素，如城市遠景規(guī)劃、沿線已有村莊、企業(yè)的建、構(gòu)筑物、山川、河流，已建成的鐵路、公路、橋梁等，以及將來施工是否順利、建成后的巡檢、使用和維護是否方便等諸多方面的限制，迫使長輸管道的路由必須要做出合理的避讓，因此必須對管道路由的進行合理優(yōu)化，進而做出方案的經(jīng)濟分析比較，最終達到管道建設(shè)成本及運營成本最低的目的。成功的選擇管道路由是整個長輸管道建設(shè)項目成功的第一步。

2 長輸管道路由選擇技術(shù)現(xiàn)狀

目前國內(nèi)外長輸管道路由選擇技術(shù)主要以下幾種。

比較先進一種是衛(wèi)星遙感技術(shù)，通過研究遙感圖像體現(xiàn)出來的盆地、高原、山地、沼澤、平原、河流、湖泊等不同的地形地貌特征，通過對遙感信息的校正、分析和解譯處理，掌握或清除遙感原始信息的誤差，進而梳理、歸納出被探測目標物的影像特征，然后依據(jù)特征從遙感信息中識別并提取所需的有用信息，找出最為合理的線路方案，從而全程宏觀掌控復(fù)雜多變的地理環(huán)境。通過對遙感圖像體現(xiàn)的人文地理信息的解譯，獲取擬建管道沿線的經(jīng)濟發(fā)展水平及市場信息，從而明確線路應(yīng)合理避讓或直接穿越。目前，世界上已經(jīng)研究出一套全新的基于遙感（RS）、衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）的三方結(jié)合的長輸管道選定線及勘察工作方法，這使管道工程勘測技術(shù)達到一個新的高度和水平。

另一種比較先進的技術(shù)是航拍，又被稱作航空攝影，通過從空中拍攝的高質(zhì)量的畫面，可以總覽一個地區(qū)、一個區(qū)域的全貌，直觀的反映出最及時、最準確的地理形態(tài)，從而獲取線路走向的合理方案。

最常用的一種即為地形測量技術(shù)，根據(jù)管道工程的起終點，收集兩點間的地形圖以及相關(guān)的交通、地質(zhì)、氣象等資料，先進行室內(nèi)圖上初選線工作，然后進行現(xiàn)場踏勘，對初選線進行局部修正和優(yōu)化。

相比較而言，衛(wèi)星遙感技術(shù)雖然省時、高效、準確，但是成本昂貴，而且操作的技術(shù)含量相對較高，難以普及到普通設(shè)計單位。航拍技術(shù)能夠即時的反映區(qū)域全貌，但是很難掌握距離、高程方面的詳細數(shù)據(jù)，而地形測量技術(shù)，收集的地形圖則存在圖紙更新落后于現(xiàn)狀的問題，需實地踏勘后重新進行帶狀圖測量。目前，通過航拍照片與所收集地形圖相結(jié)合的方式，確定現(xiàn)場踏勘重點，可以節(jié)省大量的時間，從而縮短設(shè)計周期，節(jié)約成本。

3 油品長輸管道路由成功的關(guān)鍵因素

油品長輸管道路由的選擇除了符合國家規(guī)范、城市規(guī)劃及滿足項目的使用要求外，還要面對安全、環(huán)保、水土保持、穿跨越工程等諸多方面的審查、批復(fù)，管道施工時也涉及到臨時征地的批復(fù)問題，任何一方面疏漏都可能導(dǎo)致管道路由選擇的失敗。

3.1 安全第一，環(huán)保優(yōu)先

對于油品管道而言，存在管道的地方就意味著有泄漏、燃燒、爆炸等危險。油品長輸管道與其周邊現(xiàn)有的輸氣、通訊光纜、電力等設(shè)施以及與公路、橋梁、鐵路、水庫等基礎(chǔ)建設(shè)項目有不可避免的聯(lián)系，可能相互交叉、平行，甚至可能局部出現(xiàn)重疊現(xiàn)象。2011年7月16日，大連市大連新港附近中石油的一條輸油管道發(fā)生爆炸起火，用了5個多小時的時間，才初步控制住火情，此事故對管道周邊設(shè)施造成了極大的破壞，對當?shù)亟?jīng)濟造成了巨大的損失，泄漏的原油還污染了大面積海域，對當?shù)丨h(huán)境造成了惡劣影響。

本著“安全第一，環(huán)保優(yōu)先”的原則，為防止管道事故擴大、減少環(huán)境污染與管道內(nèi)油品損失及維修方便，油品長輸管道的沿線每隔一定距離和特殊地段均應(yīng)設(shè)置線路閥室。由于閥室按五級站場要求進行設(shè)計，且閥室占地及其進站道路占地均為永久性征地，因此，油品長輸管道在確定了首、末站、中間站的情況下，閥室的選址在整個長輸管道路由的選擇中起著關(guān)乎成敗的作用。

3.2 穿跨越工程

面對四通八達的各種交通運輸網(wǎng)路，長輸管道路由無可避免的要與之交叉。在安全環(huán)保要求越來越嚴的今天，穿跨越工程的審批也越來越嚴，因此管道路由選擇是應(yīng)充分考慮審批部門的要求。公路穿越方面，縣級及以上公路均要求頂管穿越，不允許大開挖，且施工時，工作井距離公路緣石應(yīng)保持一定安全間距。高速公路穿越方面，頂管方式要求采用泥水平衡鉆方式，這種施工方式導(dǎo)致同溝并行敷設(shè)管線的間距加大。高速鐵路方面，則僅允許從已有涵洞通過。僅允許采用定向鉆方式穿越的河流等，應(yīng)盡量避開不良地質(zhì)，防止卡鉆。

3.3 水土保持

油品長輸管道的特點是線路長，節(jié)點多，管道可能穿越各種地形地貌和多種氣候環(huán)境地區(qū)，有的地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力低下，一旦破壞，會造成嚴重的水土流失，甚至造成土地沙漠化，既不利于環(huán)境保護，也不利于管道建成后的安全運營。選擇管道路由時盡量考慮盡量避開這些地區(qū)，減少對現(xiàn)有環(huán)境植被的破壞，如必須穿越此種地區(qū)，則需采取相應(yīng)的水工保護措施。施工時盡量避開雨季；施工過程中采用表土剝離，單獨堆放且分層回填的方式，均能有效的減少水土流失，保持管線穿越地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

3.4 臨時征地與永久征地的社會問題

隨著2010年10月1日《中華人民共和國石油天然氣管道保護法》的施行及普及，社會公眾對管道建設(shè)有了新的認知，同時，公眾的自我保護的意識也同步增強。管道路由臨時征地時和線路閥室的永久性征地可能面臨一系列如拆遷等社會問題，尤其是大連新港管道爆炸起火以后，公眾是對油品管道的建設(shè)的態(tài)度，這涉及到臨時征地是否可以順利完成，這將影響到整個工程建設(shè)的工期與成本。

另外，由于長輸管道從設(shè)計到施工完畢，是一個漫長的過程，路由選擇應(yīng)做好保密工作，現(xiàn)場踏勘時應(yīng)注意保存影響資料，防止搶栽、搶種、搶建現(xiàn)象的發(fā)生。

4 油品長輸管道路由選擇實例

《錦州石化公司長輸管線安全隱患治理項目》須新建一條457原油管線，一條323成品油管線，采用同溝敷設(shè)，線路路由確定方式采用了地形測量技術(shù)。通過室內(nèi)圖上初定線工作，確定了東線、西線兩種路由方案。東線方案主要參照石化公司已有的2000年建設(shè)管線線路路由，與之并行，而西線方案為新選。

從管道長度來看，本項目從起點興海公司倉儲北院至終點錦州石化公司西山罐區(qū)，平面兩點間直線距離僅為33km，然而就是這僅僅的33 km的直線距離內(nèi)，地形卻包含了山川、丘陵、平原，高速公路（京沈高速）、高速鐵路（秦沈客運專線）以及機場（小嶺機場）、省管河流（小凌河、女兒河）、錦凌水庫大壩、水源地保護區(qū)（河夾信子水源地）等敏感地點，正所謂“麻雀雖小，五臟俱全”。

遵循前文的路由選擇關(guān)鍵因素，通過一年的現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)，隨著錦州城市經(jīng)濟的發(fā)展，城市居住區(qū)及商業(yè)區(qū)南移，東線路由已經(jīng)被大量的建筑物、蔬菜大棚和民營企業(yè)覆蓋，如果進行拆遷，將是一筆巨額的費用。俗語云：“事實勝于雄辯”，數(shù)據(jù)比語言更有說服力。根據(jù)現(xiàn)場對線路走向方案的實地踏勘和調(diào)研情況，對上述兩種方案分別進行了工程量及投資和優(yōu)缺點比較，分別見表1和表2。

一目了然的數(shù)據(jù)，充分的證明了西線方案的可行性。

本項目長輸管道路由可研階段最終長度確定為47km，比兩點間的平面距離多了14km，而每1km管線不計算能耗和運行成本，僅建設(shè)成本就約為600萬元。通過深入的調(diào)查研究，這14km除了地形起伏的高程方面的原因，主要是因為避讓城市規(guī)劃（錦州經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、葫蘆島打漁山工業(yè)園區(qū)、錦州太和區(qū)湯河子工業(yè)園區(qū)）和高速鐵路（秦沈客運專線僅允許利用已建涵洞）等而走了大量的彎路。通過與當?shù)匾?guī)劃部門溝通協(xié)商，對路由方案進行了合理優(yōu)化，在施工圖階段，使管道路由最終長度降低到了43km，大大的降低的管道的建設(shè)成本和建成后的綜合運行成本，為企業(yè)獲得更好的效益打下了堅實的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

長輸管道建設(shè)的目的：一是為了企業(yè)本身的利益，二是滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需求。企業(yè)要想創(chuàng)造效益，自然就需要遵循成本最小，利潤最大的原則。從上述案例中可以看出，工程建設(shè)時管道路由的長度、沿線保護的工程量、穿跨越工程量、拆遷量、臨時征地等因素決定了管道的建設(shè)成本以及管道建成以后綜合運行及維護成本，在遵循國家法律法規(guī)的前提下，只有通過合理的優(yōu)化路由的選擇，才能達到成本最小，利潤最大的最終目標。

參考文獻

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[2] 輸油管道工程線路閥室設(shè)計規(guī)定 CDP-GOD-GE-001-A